文件管理 · 2023年11月11日

分布式并行文件系统|linux下常用的分布式文件系统有哪些

A. 什么是DFS(分布式文件系统)以及DFS的优点

通过 DFS(分布式文件系统),一台服务器上的某个共享点能够作为驻留在其他服务器上的共享资源的宿主。DFS 以透明方式链接文件服务器和共享文件夹,然后将其映射到单个层次结构,以便可以从一个位置对其进行访问,而实际上数据却分布在不同的位置。用户不必再转至网络上的多个位置以查找所需的信息,而只需连接到: \\DfsServer\Dfsroot 用户在访问此共享中的文件夹时将被重定向到包含共享资源的网络位置。这样,用户只需知道 DFS 根目录共享即可访问整个企业的共享资源。 DFS 拓扑从 DFS 树的根目录开始。位于逻辑层次结构顶部的 DFS 根目录映射到一个物理共享。DFS 链接将域名系统 (DNS) 名称映射到目标共享文件夹或目标 DFS 根目录的 UNC 名称。当 DFS 客户端访问 DFS 共享文件夹时,DFS 服务器将 DNS 名称映射到 UNC 名称并将引用返回给该客户端,以使它能够找到共享文件夹。将 DNS 名称映射到 UNC 名称使数据的物理位置对用户是透明的,这样用户便无须记住存储文件夹的服务器。当 DFS 客户端请求 DFS 共享的引用时,DFS 服务器将使用分区情况表 (PKT) 将 DFS 客户端定向到物理共享。对于基于域的 DFS,PKT 存储在 Active Directory 中;对于独立的 DFS,PKT 存储在注册表中。在网络环境中,PKT 维护有关 DFS 拓扑的所有信息,包括其到基础物理共享的映射。DFS 服务器将 DFS 客户端定向到与请求的 DFS 链接相对应的副本共享列表后,DFS 客户端使用 Active Directory 站点拓扑连接到同一站点中的一个副本,如果该站点中没有提供副本,则连接到该站点以外的一个副本。 分布式软件系统(Distributed Software Systems)是支持分布式处理的软件系统,是在由通信网络互联的多处理机体系结构上执行任务的系统。它包括分布式操作系统、分布式程序设计语言及其编译(解释)系统、分布式文件系统和分布式数据库系统等。 分布式操作系统负责管理分布式处理系统资源和控分布式系统的类型,大致可以归为三类: 1、分布式数据,但只有一个总? 据库,没有局部数据库。 2、分层式处理,每一层都有自己的数据库。 3、充分分散的分布式网络,没有中央控制部分,各节点之间的联接方式又可以有多种,如松散的联接,紧密的联接,动态的联接,广播通知式联接等。

B. linux下常用的分布式文件系统有哪些

Lustre是HP,Intel,Cluster File System公司联合美国能源部开发的Linux集群并行文件系统,名称来源于Linux和Clusters。同时Lustre也是一个遵循GPL许可协议的开源软件,Lustre也被称为平行分布式文件系统,常用于大型计算机集群和超级电脑中。

Lustre的主要组建包括:元数据服务器(Metadataservers, MDSs)、对象存储服务器(objectstorage servers, OSSs)和客户端。其中MDSs提供元数据服务,MGS管理服务器提供Lustre文件系统配置信息,OSS对象存储服务器expose块设备提供数据。

Lustre文件系统针对大文件读写进行了优化,能够提高性能的IO能力;在源数据独立存储、服务和网络失效的快速恢复、基于意图的分布式锁管理和系统可快速配置方面优异。

分布式存储的关键技术主要包括:全局名字空间、缓存一致性、安全性、可用性和可扩展性。从数据形态来划分,主要有:结构化数据、非机构化数据和半结构化数据。

Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

Linux操作系统诞生于1991 年10 月5 日(这是第一次正式向外公布时间)。Linux存在着许多不同的Linux版本,但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中,比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。

C. 当前主流的分布式文件系统有哪些

目前几个主流的分布式文件系统除gpfs外,还有pvfs、lustre、panfs、googlefs等。1.pvfs(parallelvirtualfilesystem)项目是clemson大学为了运行linux集群而创建的一个开源项目,目前pvfs还存在以下不足:1)单一管理节点:只有一个管理节点来管理元数据,当集群系统达到一定的规模之后,管理节点将可能出现过度繁忙的情况,这时管理节点将成为系统瓶颈;2)对数据的存储缺乏容错机制:当某一i/o节点无法工作时,数据将出现不可用的情况;3)静态配置:对pvfs的配置只能在启动前进行,一旦系统运行则不可再更改原先的配置。2.lustre文件系统是一个基于对象存储的分布式文件系统,此项目于1999年在carnegiemellonuniversity启动,lustre也是一个开源项目。它只有两个元数据管理节点,同pvfs类似,当系统达到一定的规模之后,管理节点会成为lustre系统中的瓶颈。3.panfs(panasasfilesystem)是panasas公司用于管理自己的集群存储系统的分布式文件系统。4.googlefs(googlefilesystem)是google公司为了满足公司内部的数据处理需要而设计的一套分布式文件系统。5.相对其它的文件系统,gpfs的主要优点有以下三点:1)使用分布式锁管理和大数据块策略支持更大规模的集群系统,文件系统的令牌管理器为块、inode、属性和目录项建立细粒度的锁,第一个获得锁的客户将负责维护相应共享对象的一致性管理,这减少了元数据服务器的负担;2)拥有多个元数据服务器,元数据也是分布式,使得元数据的管理不再是系统瓶颈;3)令牌管理以字节作为锁的最小单位,也就是说除非两个请求访问的是同一文件的同一字节数据,对于数据的访问请求永远不会冲突.

D. 分布式文件系统是实现非结构化什么的主要技术

相对于结构化数据而言,不方便用数据库二维逻辑表来表现的数据即称为非结构化数据,包括所有格式的办公文档、文本、图片、XML、HTML、各类报表、图像和音频/视频信息等等。

分布式文件系统(Distributed File System,DFS)是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上,而是通过计算机网络与节点(可简单的理解为一台计算机)相连;或是若干不同的逻辑磁盘分区或卷标组合在一起而形成的完整的有层次的文件系统。

DFS为分布在网络上任意位置的资源提供一个逻辑上的树形文件系统结构,从而使用户访问分布在网络上的共享文件更加简便。单独的 DFS共享文件夹的作用是相对于通过网络上的其他共享文件夹的访问点。

E. 如何区分分布式/集群/并行文件系统

分布式文件系统、集群文件系统、并行文件系统,这三种概念很容易混淆,实际中大家也经常不加区分地使用。总是有人问起这三者的区别和联系,其实它们之间在概念上的确有交叉重叠的地方,但是也存在显著不同之处。分布式文件系统自然地,“分布式”是重点,它是相对与本地文件系统而言的。分布式文件系统通常指C/S架构或网络文件系统,用户数据没有直接连接到本地主机,而是存储在远程存储服务器上。NFS/CIFS是最为常见的分布式文件系统,这就是我们说的NAS系统。分布式文件系统中,存储服务器的节点数可能是1个(如传统NAS),也可以有多个(如集群NAS)。对于单个节点的分布式文件系统来说,存在单点故障和性能瓶颈问题。除了NAS以外,典型的分布式文件系统还有AFS,以及下面将要介绍的集群文件系统(如Lustre, GlusterFS, PVFS2等)。集群文件系统“集群”主要分为高性能集群HPC(High Performance Cluster)、高可用集群HAC(High Availablity Cluster)和负载均衡集群LBC(Load Balancing Cluster)。集群文件系统是指协同多个节点提供高性能、高可用或负载均衡的文件系统,它是分布式文件系统的一个子集,消除了单点故障和性能瓶问题。对于客户端来说集群是透明的,它看到是一个单一的全局命名空间,用户文件访问请求被分散到所有集群上进行处理。此外,可扩展性(包括Scale-Up和Scale-Out)、可靠性、易管理等也是集群文件系统追求的目标。在元数据管理方面,可以采用专用的服务器,也可以采用服务器集群,或者采用完全对等分布的无专用元数据服务器架构。目前典型的集群文件系统有SONAS, ISILON, IBRIX, NetAPP-GX, Lustre, PVFS2, GlusterFS, Google File System, LoongStore, CZSS等。并行文件系统这种文件系统能够支持并行应用,比如MPI。在并行文件系统环境下,所有客户端可以在同一时间并发读写同一个文件。并发读,大部分文件系统都能够实现。并发写实现起来要复杂许多,既要保证数据一致性,又要最大限度提高并行性,因此在锁机制方面需要特别设计,如细粒度的字节锁。通常SAN共享文件系统都是并行文件系统,如GPFS、StorNext、GFS、BWFS,集群文件系统大多也是并行文件系统,如Lustre, Panasas等。如何区分?区分这三者的重点是“分布式”、“集群”、“并行”三个前缀关键字。简单来说,非本地直连的、通过网络连接的,这种为分布式文件系统;分布式文件系统中,服务器节点由多个组成的,这种为集群文件系统;支持并行应用(如MPI)的,这种为并行文件系统。在上面所举的例子中也可以看出,这三个概念之间具有重叠之处,比如Lustre,它既是分布式文件系统,也是集群和并行文件系统。但是,它们也有不同之处。集群文件系统是分布式文件系统,但反之则不成立,比如NAS、AFS。SAN文件系统是并行文件系统,但可能不是集群文件系统,如StorNext。GFS、HDFS之类,它们是集群文件系统,但可能不是并行文件系统。实际中,三者概念搞理清后,分析清楚文件系统的特征,应该还是容易正确地为其划分类别的。

F. 分布式文件系统的简介

计算机通过文件系统管理、存储数据,而信息爆炸时代中人们可以获取的数据成指数倍的增长,单纯通过增加硬盘个数来扩展计算机文件系统的存储容量的方式,在容量大小、容量增长速度、数据备份、数据安全等方面的表现都差强人意。分布式文件系统可以有效解决数据的存储和管理难题:将固定于某个地点的某个文件系统,扩展到任意多个地点/多个文件系统,众多的节点组成一个文件系统网络。每个节点可以分布在不同的地点,通过网络进行节点间的通信和数据传输。人们在使用分布式文件系统时,无需关心数据是存储在哪个节点上、或者是从哪个节点从获取的,只需要像使用本地文件系统一样管理和存储文件系统中的数据。

G. 如何区分分布式/集群/并行文件系统

分布式文件系统、集群文件系统、并行文件系统,这三种概念很容易混淆,实际中大家也经常不加区分地使用。总是有人问起这三者的区别和联系,其实它们之间在概念上的确有交叉重叠的地方,但是也存在显著不同之处。分布式文件系统自然地,“分布式”是重点,它是相对与本地文件系统而言的。分布式文件系统通常指C/S架构或网络文件系统,用户数据没有直接连接到本地主机,而是存储在远程存储服务器上。NFS/CIFS是最为常见的分布式文件系统,这就是我们说的NAS系统。分布式文件系统中,存储服务器的节点数可能是1个(如传统NAS),也可以有多个(如集群NAS)。对于单个节点的分布式文件系统来说,存在单点故障和性能瓶颈问题。除了NAS以外,典型的分布式文件系统还

H. 分布式文件系统是什么啊

分布式文件系统(Distributed File System,DFS)如果局域网中有多台服务器,并且共享文件夹也分布在不同的服务器上,这就不利于管理员的管理和用户的访问。而使用分布式文件系统,系统管理员就可以把不同服务器上的共享文件夹组织在一起,构建成一个目录树。这在用户看来,所有共享文件仅存储在一个地点,只需访问一个共享的DFS根目录,就能够访问分布在网络上的文件或文件夹,而不必知道这些文件的实际物理位置。

I. 当前主流分布式文件系统有哪些

目前几个主流的分布式文件系统除GPFS外,还有PVFS、Lustre、PanFS、GoogleFS等。 1.PVFS(Parallel Virtual File System)项目是Clemson大学为了运行Linux集群而创建的一个开源项目,目前PVFS还存在以下不足: 1)单一管理节点:只有一个管理节点来管理元数据,当集群系统达到一定的规模之后,管理节点将可能出现过度繁忙的情况,这时管理节点将成为系统瓶颈; 2)对数据的存储缺乏容错机制:当某一I/O节点无法工作时,数据将出现不可用的情况; 3)静态配置:对PVFS的配置只能在启动前进行,一旦系统运行则不可再更改原先的配置。 2.Lustre文件系统是一个基于对象存储的分布式文件系统,此项目于1999年在Carnegie Mellon University启动,Lustre也是一个开源项目。它只有两个元数据管理节点,同PVFS类似,当系统达到一定的规模之后,管理节点会成为Lustre系统中的瓶颈。 3.PanFS(Panasas File System)是Panasas公司用于管理自己的集群存储系统的分布式文件系统。 4.GoogleFS(Google File System)是Google公司为了满足公司内部的数据处理需要而设计的一套分布式文件系统。 5.相对其它的文件系统,GPFS的主要优点有以下三点: 1)使用分布式锁管理和大数据块策略支持更大规模的集群系统,文件系统的令牌管理器为块、inode、属性和目录项建立细粒度的锁,第一个获得锁的客户将负责维护相应共享对象的一致性管理,这减少了元数据服务器的负担; 2)拥有多个元数据服务器,元数据也是分布式,使得元数据的管理不再是系统瓶颈; 3)令牌管理以字节作为锁的最小单位,也就是说除非两个请求访问的是同一文件的同一字节数据,对于数据的访问请求永远不会冲突.